循環(huán)流化床鍋爐床溫控制過程的探討

黃曉平

神華福建晉江熱電有限公司

循環(huán)流化床鍋爐床溫控制過程的探討

黃曉平

神華福建晉江熱電有限公司

我們都知道循環(huán)流化床能夠安全運行與床溫的合理穩(wěn)定有著千絲萬縷的聯(lián)系。本文將從實際出發(fā)，結合循環(huán)流化床鍋爐的特點，探討鍋爐運行過程中床溫變化的規(guī)律，影響床溫變化的因素，并簡單提出了改善循環(huán)流化床鍋爐床的優(yōu)化措施。

循環(huán)流化床；鍋爐；床溫；溫度控制

前言

與常規(guī)煤粉鍋爐相比，循環(huán)流化床鍋爐在床溫控制上擁有許多不同之處。循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的床溫控制是其自身特有的功能，煤粉爐并不具備此種功能。憑借其高效、低污染等獨特功能，循環(huán)流化床剛一問世便得到迅速推廣，尤其近段時間，循環(huán)流化床在我國電力行業(yè)內(nèi)風光一時無兩。雖然目前世界上已有近十家大型廠家能夠制造循環(huán)流化床鍋爐，但卻很少有涉及到控制系統(tǒng)方面的資料。國內(nèi)對循環(huán)流化床鍋爐的報道文獻更是如鳳毛麟角，遠不能適應市場的需求。

1 影響床溫變化的因素

燃燒室密相區(qū)內(nèi)物料的溫度稱為循環(huán)流化床鍋爐的床溫。通常我們認為循環(huán)流化床的床溫只有保持在一定的范圍內(nèi)才能保證循環(huán)流化床的正常運行。循環(huán)流化床的燃燒過程一定要控制好整段通道的溫度，因為過高的溫度會引起床料結渣，過低的溫度也會有低溫結焦的現(xiàn)象出現(xiàn)。一旦出現(xiàn)有某段溫度控制不當?shù)那闆r，就會大大增加發(fā)生事故的可能性。影響床溫變化的因素有很多，根據(jù)其影響規(guī)律，大致可將其分為以下兩類：其一，外界影響因素。影響床溫變化的外界因素主要是煤質(zhì)和鍋爐負荷，在鍋爐運行過程中，可以根據(jù)煤質(zhì)和鍋爐負荷的不同及時的對鍋爐參數(shù)進行調(diào)整，使得床溫維持在最佳范圍內(nèi)。另外，鍋爐運行過程中總會受到外界信息有意無意的干擾，也會引起床溫的變化，這就需要工作人員擁有豐富的實踐經(jīng)歷，并能夠根據(jù)外界環(huán)境的改變，及時的對機器作出調(diào)整；其二為內(nèi)在影響因素。影響床溫變化的內(nèi)在因素有很多，其中最為重要的便是給煤量和風量的配合調(diào)節(jié)。循環(huán)流化床鍋爐運行過程中，一定要保持正當?shù)娘L煤比。若風多煤少，鍋爐內(nèi)的熱量就會增加，床溫就會相應的下降，若煤多風少，鍋爐內(nèi)物質(zhì)燃燒不徹底也會有床溫下降的現(xiàn)象。因此，當鍋爐內(nèi)床溫發(fā)生變化時，首先要做的就是調(diào)節(jié)給煤量，然后再調(diào)節(jié)送風量。調(diào)節(jié)風量的過程中，一次風量的維護至關重要。一次風量是床溫變化危急情況下可采取的有效措施，它同時也是調(diào)節(jié)爐溫的主要方式。

2 在較高負荷范圍內(nèi)負荷變化床溫的調(diào)節(jié)

在高負荷下，鍋爐在循環(huán)流化床狀態(tài)下運行。因此，較高負荷范圍內(nèi)和較低負荷范圍內(nèi)鍋爐的調(diào)節(jié)方式是不同的。

（1）給煤量及風量的調(diào)節(jié)

循環(huán)流化床鍋爐運行過程中，若有蒸汽壓力下降的情況出現(xiàn)，可以嘗試增加給煤量，然后根據(jù)正當?shù)娘L煤比調(diào)試一次風送風量，以保持鍋爐內(nèi)溫度的平衡。一般情況下，為了滿足總風量的要求，我們還需調(diào)整二次風量；為了滿足鍋爐作業(yè)對溫度的要求，還需要調(diào)節(jié)返料量。

（2）一次風送風量的調(diào)整

一次風的送風量占總風量的40%～70%。在循環(huán)流化床鍋爐中，它主要發(fā)揮了兩個作用。其一是使密相區(qū)處于還原性氣氛，其二是將其大部分熱量帶走，以維持正常床溫。當然一次風量調(diào)節(jié)也有很多限制條件，比如不能超過臨界流化風量。因為一次風的送風量一旦超過臨界流化所需的風量就隨時都有結渣的危險。但是如果風量偏小，也會造成很多的影響。比如床溫下降，燃煤放熱量增加等等。

（3）二次風風量的調(diào)節(jié)

二次風控制鍋爐的總風量，當一次風不能滿足當前鍋爐床層間所需的風量時，要及時的加入二次風。由于二次風風溫較低，因此在需要大量投入二次風時一定要根據(jù)負荷和爐溫緩慢投入，當鍋爐內(nèi)處于低負荷狀態(tài)時，無需再投入二次風。

3 低負荷運行時床溫的控制

本文中提到的低負荷范圍是指在25%～40%額定負荷下，循環(huán)流化床鍋爐比常規(guī)煤粉爐最明顯的優(yōu)勢就在于它比常規(guī)煤粉爐的負荷調(diào)節(jié)范圍更大。對于大型的循環(huán)流化床鍋爐，它們在低負荷下運行的機會也會更多。

（1）床溫控制特點

低負荷的床溫調(diào)節(jié)與高負荷的狀態(tài)下的床溫調(diào)節(jié)有所不同。當循環(huán)流化床鍋爐處于低負荷狀態(tài)下運行時，床內(nèi)流化風速較低，處于鼓泡床。此時只需投入一次風，無需再投入二次風。低負荷下，一次風不需頻繁調(diào)節(jié)，此時調(diào)節(jié)應以調(diào)節(jié)給煤量為主。

（2）負荷變化時床溫的調(diào)節(jié)

當鍋爐負荷發(fā)生變化時，很難僅依靠帶出床層的大量熱量來維持正常的床溫。在不同的負荷情況下，為維持正常的床溫，我們還需要維持床層內(nèi)可燃物量與床料量的比例。若床層內(nèi)可燃物含量偏高，則其與床料量的比例也會升高，造成床溫也會升高。同理，若床層內(nèi)可燃物含量偏低，則床溫也會相應降低。如果鍋爐運行過程中，需要減負荷時，首先需要減少床層的高度，然后減少給煤量，并適當降低一次風量但仍需保持其不能低于臨界流化量。同時為使給煤量減少時仍能維持較高的床溫，還可以適當減少床料存量。而且減少一次風量也可以適當?shù)臏p少爐膛吸熱量。

4 結語

憑借其高效、低污染等獨特功能，循環(huán)流化床剛一問世便得到迅速推廣，尤其近段時間，循環(huán)流化床在我國電力行業(yè)內(nèi)風光一時無兩。但是我國國內(nèi)對電力行業(yè)在循環(huán)流化床鍋爐方面的文獻或經(jīng)驗極少，本文筆者對循環(huán)流化床鍋爐床溫控制過程的探討也許并不完善，希望各位讀者不吝賜教。

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